Redis系列(九)、Redis的“事务”及Lua脚本操作

淡淡的烟草味﹌ 2023-02-18 03:06 42阅读 0赞

**目录**

"事务"

介绍

使用事务，成功提交

使用事务，成功回滚

使用事务，语法错误，成功触发回滚

使用事务，执行错误，不会触发回滚

LUA脚本

介绍

使用lua脚本的好处

应用

例1：记录IP登录次数

例2：当10秒内请求3次后拒绝访问

lua脚本缓存

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大家都知道在RDBMS中有事务操作，同样在Redis中也是支持"事务"的，只是redis支持的是弱事务性，跟我们平时理解上有些不太一样，下面来看看有哪些不一样。同时我们也可以通过lua脚本实现redis的事务操作。

Redis系列文章：

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# "事务" #

## 介绍  ##

redis提供简单的事务命令，由multi和exec组成，实际上相当于将多个命令添加到一个执行的集合内，multi为begin，exec为commit，discard相当于rollback，watch相当于锁，对象若在事务执行前被修改则事务被打断。

因此redis的事务机制为乐观锁，如果在高并发场景下，如果多个客户端同时对一个key进行了watch，只要有一个客户端提交成功，其他客户端的操作都是无效的，因此redis事务不适合在高并发场景下使用，使用lua脚本可以更好的解决事务解决不了的场景。

Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下三个**重要的保证**：

*  批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
 *  收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
 *  在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

**一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段**：

*  开始事务。
 *  命令入队。
 *  执行事务。

**如果事务中出现错误：**

*  **还未exec就报错：**如果事务中出现语法错误，则事务会成功回滚，整个事务中的命令都不会提交；
 *  **成功执行exec后才报错：**如果事务中出现的不是语法错误，而是执行错误，不会触发回滚，该事务中仅有该错误命令不会提交，其他命令依旧会继续提交，因此这里的"事务"打了个引号，和我们通常理解的数据库事务完全不一样。

#begin 开启一个redis事务
    multi
    
    #commit 提交事务里的命令队列
    exec
    
    #rollback 回滚
    discard
    
    #锁，监视一个或多个key，被监视的key若在提交事务前被修改，则事务被打断
    watch key [key ...
    
    #取消监视
    unwatch

## **使用事务，成功提交** ##

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## **使用事务，成功回滚** ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## **使用事务，语法错误，成功触发回滚** ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

## **使用事务，执行错误，不会触发回滚 **  ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

# LUA脚本 #

## 介绍 ##

Redis2.6之后新增的功能，我们可以在redis中通过lua脚本操作redis。与事务不同的是事务是将多个命令添加到一个执行的集合，执行的时候仍然是多个命令，会受到其他客户端的影响，而脚本会将多个命令和操作当成一个命令在redis中执行，也就是说该脚本在执行的过程中，不会被任何其他脚本或命令打断干扰。正是因此这种原子性，lua脚本才可以代替multi和exec的事务功能。同时也是因此，在lua脚本中不宜进行过大的开销操作，避免影响后续的其他请求的正常执行。

## **使用lua脚本的好处** ##

1.  lua脚本是作为一个整体执行的.所以中间不会被其他命令插入
2.  可以把多条命令一次性打包,所以可以有效减少网络开销;
3.  lua脚本可以常驻在redis内存中,所以在使用的时候,可以直接拿来复用.也减少了代码量

## 应用 ##

redis脚本使用eval命令执行lua脚本，其中numkeys表示lua script里有多少个key参数，redis脚本根据该数字从后面的key和arg中取前n个作为key参数，之后的都作为arg参数：

eval script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

### 例1：记录IP登录次数 ###

#利用hash记录所有登录的IP次数
    #key参数的数量必须和numkey一致，使用key或者argv可以实现一样的效果。如下面第一个命令里用了三个key，代表后面的三个参数分别对应脚本里的key1 key2 key3.第二个命令里用了一个key，代表了后面第一个参数对应脚本里的key1，后面第二和第三个参数对应脚本里的argv1和argv2
    eval "return redis.call('hincrby', KEYS[1], KEYS[2], KEYS[3])" 3 h_host host_192.168.145.1 1
    
    eval "return redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[1], ARGV[2])" 1 h_host host_192.168.145.1 1

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

### 例2：当10秒内请求3次后拒绝访问 ###

#1.给访问ip的key递增，2.判断该访问次数若为首次登录则设置过期时间10秒，3.若不是首次登录则判断是否大于3次，若大于则返回0，否则返回1。
    eval "local request_times = redis.call('incr',KEYS[1]);if request_times == 1 then redis.call('expire',KEYS[1], ARGV[1]) end;if request_times > tonumber(ARGV[2]) then return 0 end return 1;" 1 test_127.0.0.1 10 3

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

通过上面的例子也可以看出，我们可以在redis里使用eval命令调用lua脚本，且该脚本在redis里作为单条命令去执行不会受到其余命令的影响，非常适用于高并发场景下的事务处理。同样我们可以在lua脚本里实现任何想要实现的功能，迭代，循环，判断，赋值 都是可以的。

### lua脚本缓存 ###

redis脚本也支持将脚本进行持久化，这样的话，下次再使用就不用输入那么长的lua脚本了。事实上使用eval执行的时候也会缓存，eval与load不同的是eval会将lua脚本执行并缓存，而load只会将脚本缓存。相同点是它们都使用sha算法进行缓存，因此只要lua脚本内容相同，eval与load缓存的sha码就是一样的。而缓存后的脚本，我们可以使用evalsha命令直接调用，极大的简化了我们的代码量，不用重复的将lua脚本写出来。

#eval 执行脚本并缓存
    eval script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
    
    #load 缓存lua脚本
    SCRIPT LOAD script
    
    #使用缓存的脚本sha码调用脚本
    EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...] 
    
    #使用sha码判断脚本是否已缓存
    SCRIPT EXISTS sha1 [sha1 ...]
    
    #清空所有缓存的脚本
    SCRIPT FLUSH
    
    #杀死当前正在执行的所有lua脚本
    SCRIPT KILL

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dzZGMwNTIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

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[Redis_CentOS7_Redis6.0.3]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106316972
[Redis_String]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106654850
[Redis_Hash]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106659882
[Redis_List]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106665943
[Redis_Set]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106676670
[Redis_ZSet_sorted_set]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106689570
[Redis_key]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106758301
[Redis]: https://blog.csdn.net/wsdc0521/article/details/106759219
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